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蝎毒耐热合成肽通过调控Nrf-2通路缓解PM2.5暴露下内质网应激诱导的阿尔茨海默病神经元焦亡
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月25日 来源:Toxicon 2.6
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针对PM2.5加剧阿尔茨海默病(AD)的机制不明问题,研究人员通过细胞和小鼠模型,揭示PM2.5通过抑制Nrf-2加重内质网应激(ER stress)和神经元焦亡(pyroptosis),而蝎毒耐热合成肽(SVHRSP)可逆转这一损伤。该研究为AD的环境致病机制提供新靶点,并为SVHRSP的神经保护作用提供实验依据。
随着空气污染问题日益严峻,PM2.5对神经系统的危害逐渐引起学界关注。流行病学研究显示,长期暴露于PM2.5环境会显著增加阿尔茨海默病(AD)的发病风险,但具体分子机制仍不明确。与此同时,传统中药蝎毒中的活性成分——蝎毒耐热肽(SVHRP)虽在抗炎和神经保护方面展现出潜力,但其对PM2.5诱发的AD是否具有干预作用尚属未知。
大连医科大学的研究团队在《Toxicon》发表的最新研究中,首次揭示了PM2.5通过抑制核因子E2相关因子2(Nrf-2)加重内质网应激(ER stress),进而诱发神经元焦亡(pyroptosis)的分子通路,并证实人工合成的蝎毒耐热肽衍生物(SVHRSP)能有效阻断这一病理过程。该研究为环境因素诱发神经退行性病变提供了新机制解释,也为AD的药物研发开辟了新思路。
研究采用PC12和HT22神经元细胞系构建AD体外模型,并通过立体定位注射Aβ25-35蛋白建立AD小鼠模型。关键技术包括:CCK-8法检测细胞活力、Western blot分析关键蛋白表达、qPCR检测基因转录水平、Morris水迷宫评估认知功能,以及通过检测丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)水平评估氧化应激状态。
PM2.5暴露加剧AD模型神经元内质网应激和焦亡
实验显示,300μg/mL PM2.5处理显著上调内质网应激标志物GRP78和ATF-4的表达,同时激活焦亡执行蛋白GSDMD的切割。在Aβ25-35诱导的AD细胞模型中,PM2.5使IL-1β分泌量增加2.3倍,证实其协同加重神经炎症。
SVHRSP通过Nrf-2通路发挥神经保护作用
20μg/mL SVHRSP处理可逆转PM2.5诱导的Nrf-2表达抑制,使SOD活性恢复至对照组的85%,同时降低MDA水平42%。在动物实验中,SVHRSP治疗组小鼠逃避潜伏期缩短56%,平台穿越次数增加3.2倍,显著改善空间记忆。
讨论与意义
该研究首次阐明PM2.5通过"Nrf-2抑制→氧化应激→ER stress→焦亡"级联反应加速AD进展的机制。特别值得注意的是,SVHRSP通过多靶点调控发挥作用:既抑制NADPH氧化酶活性减少自由基产生,又调节小胶质细胞极化平衡,还能直接促进突触生长。这种多通路协同作用的特点使其相比单一靶点药物更具治疗优势。从转化医学角度看,研究不仅为AD的环境预防提供理论依据,也为开发基于天然活性肽的神经保护剂奠定基础。作者Yong Zhang、Dongsheng Li等特别指出,SVHRSP良好的血脑屏障穿透性和低毒性是其临床转化的重要优势。
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